የብረት ውህዶች የሚስቡ የኢንፍራሬድ ጨረሮች

የብረት ውህዶች የኢንፍራሬድ ጨረሮችን የሚስቡበት መርህ ምንድን ነው እና ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች ምንድናቸው?

የብረት ውህዶች፣ ብርቅዬ የምድር ውህዶችን ጨምሮ፣ በኢንፍራሬድ መምጠጥ ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። ብርቅዬ ብረት እና ብርቅዬ የምድር ውህዶች መሪ እንደመሆኑ መጠን፣ኧርባንማይንስ ቴክ. ኮ. ሊሚትድ. ለኢንፍራሬድ መምጠጥ ከዓለም ደንበኞች 1/8 ያህሉን ያገለግላል። በዚህ ጉዳይ ላይ የደንበኞቻችንን የቴክኒክ ጥያቄዎች ለመመለስ የኩባንያችን የምርምር እና ልማት ማዕከል ይህንን ጽሑፍ አዘጋጅቶ መልስ ለመስጠት አዘጋጅቷል።
1. የኢንፍራሬድ መምጠጥ መርህ እና ባህሪያት በብረት ውህዶች

በብረት ውህዶች የኢንፍራሬድ መምጠጥ መርህ በዋናነት የተመሰረተው በሞለኪውላዊ አወቃቀራቸው ንዝረት እና በኬሚካል ትስስሮች ላይ ነው። የኢንፍራሬድ ስፔክትሮስኮፒ ሞለኪውላዊ መዋቅርን የሚያጠናው የውስጥ ሞለኪውላዊ ንዝረት እና የማሽከርከር የኃይል ደረጃዎች ሽግግርን በመለካት ነው። በብረት ውህዶች ውስጥ የኬሚካል ትስስሮች ንዝረት የኢንፍራሬድ መምጠጥን በተለይም በብረት-ኦርጋኒክ ውህዶች ውስጥ የብረት-ኦርጋኒክ ትስስሮችን፣ የብዙ ኢንኦርጋኒክ ትስስሮችን ንዝረት እና በተለያዩ የኢንፍራሬድ ስፔክትረም ክልሎች ውስጥ የሚታየውን የክሪስታል ፍሬም ንዝረት ያስከትላል።

በኢንፍራሬድ ስፔክትራ ውስጥ የተለያዩ የብረት ውህዶች አፈፃፀም፡
(1)። የኤምኤክስኤን ቁሳቁስ፡- ኤምኤክስኤን ባለ ሁለት ገጽታ ሽግግር ያለው የብረት-ካርቦን/ናይትሮጅን ውህድ ሲሆን የበለጸጉ ክፍሎች፣ የብረታ ብረት ኮንዳክቲቭቲንግ፣ ትልቅ የተወሰነ የገጽታ ስፋት እና ንቁ ወለል አለው። በኢንፍራሬድ አቅራቢያ እና መካከለኛ/ሩቅ ኢንፍራሬድ ባንዶች ውስጥ የተለያዩ የኢንፍራሬድ መምጠጥ መጠኖች አሉት እና በቅርብ ዓመታት ውስጥ በኢንፍራሬድ ካሜሞሊንግ፣ በፎቶተርማል ልወጣ እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል።
(2)። የመዳብ ውህዶች፡- ፎስፈረስ የያዙ የመዳብ ውህዶች በኢንፍራሬድ መምጠጥ መካከል በጥሩ ሁኔታ ይሰራሉ፣ በአልትራቫዮሌት ጨረሮች ምክንያት የሚመጣውን ጥቁር ክስተት ውጤታማ በሆነ መንገድ ይከላከላሉ እና እጅግ በጣም ጥሩ የብርሃን ማስተላለፊያ እና የኢንፍራሬድ መምጠጥ ባህሪያትን ለረጅም ጊዜ በአስተማማኝ ሁኔታ ይጠብቃሉ።

ተግባራዊ የማመልከቻ ጉዳዮች
(1)።‌የኢንፍራሬድ ካሞሌሽን‌፡- እጅግ በጣም ጥሩ የኢንፍራሬድ መምጠጥ ባህሪያቸው ስለሆነ የኤምኤክስኢን ቁሶች በኢንፍራሬድ ካሞሌሽን ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። የኢላማውን የኢንፍራሬድ ባህሪያት ውጤታማ በሆነ መንገድ ሊቀንሱ እና መደበቅን‌2 ሊያሻሽሉ ይችላሉ።
(2)። የፎቶተርማል ልወጣ፡ የኤምኤክስኢን ቁሶች በመሃል/ሩቅ የኢንፍራሬድ ባንዶች ውስጥ ዝቅተኛ የልቀት ባህሪያት አሏቸው፣ እነዚህም ለፎቶተርማል ልወጣ አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ናቸው እና የብርሃን ኃይልን በብቃት ወደ ሙቀት ኃይል መለወጥ ይችላሉ‌2።
(3)። የመስኮት ቁሳቁሶች፡ የኢንፍራሬድ አምጪዎችን የያዙ የሬዚን ውህዶች በመስኮት ቁሳቁሶች ውስጥ የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ውጤታማ በሆነ መንገድ ለማገድ እና የኃይል ቆጣቢነትን ለማሻሻል ያገለግላሉ 3.
እነዚህ የአጠቃቀም ጉዳዮች የብረት ውህዶች በኢንፍራሬድ መምጠጥ ውስጥ ያለውን ልዩነት እና ተግባራዊነት ያሳያሉ፣ በተለይም በዘመናዊ ሳይንስ እና ኢንዱስትሪ ውስጥ ያላቸውን ጠቃሚ ሚና።

2. የትኞቹ የብረት ውህዶች የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ሊወስዱ ይችላሉ?

የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ሊወስዱ የሚችሉ የብረት ውህዶች የሚከተሉትን ያካትታሉአንቲሞኒ ቲን ኦክሳይድ (ATO), ኢንዲየም ቲን ኦክሳይድ (አይቲኦ)፣ አሉሚኒየም ዚንክ ኦክሳይድ (AZO)፣ ቱንግስተን ትሪኦክሳይድ (WO3)፣ ብረት ቴትሮክሳይድ (Fe3O4) እና ስትሮንቲየም ቲታኔት (SrTiO3)።

2.1 የብረት ውህዶች የኢንፍራሬድ መምጠጥ ባህሪያት
አንቲሞኒ ቲን ኦክሳይድ (ATO): ከ1500 nm በላይ በሆነ የሞገድ ርዝመት የኢንፍራሬድ ብርሃንን ሊከላከል ይችላል፣ ነገር ግን ከ1500 nm በታች በሆነ የሞገድ ርዝመት አልትራቫዮሌት ብርሃንን እና የኢንፍራሬድ ብርሃንን መከላከል አይችልም።
ኢንዲየም ቲን ኦክሳይድ (አይቲኦ)፡- ልክ እንደ ኤቲኦ፣ የኢንፍራሬድ ብርሃንን የመጠበቅ ውጤት አለው።
ዚንክ አልሙኒየም ኦክሳይድ (AZO): በተጨማሪም የኢንፍራሬድ ብርሃንን የመጠበቅ ተግባር አለው።
የተንግስተን ትሪኦክሳይድ (WO3): በአካባቢው የሚገኝ የፕላዝሞን ሬዞናንስ ተጽእኖ እና አነስተኛ የፖላሮን መምጠጥ ዘዴ አለው፣ ከ780-2500 nm የሞገድ ርዝመት ባለው የኢንፍራሬድ ጨረር ሊከላከል ይችላል፣ እና መርዛማ ያልሆነ እና ርካሽ ነው።
Fe3O4፡ ጥሩ የኢንፍራሬድ መምጠጥ እና የሙቀት ምላሽ ባህሪያት ያሉት ሲሆን ብዙውን ጊዜ በኢንፍራሬድ ዳሳሾች እና መመርመሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።
ስትሮንቲየም ቲታኔት (SrTiO3)፡- እጅግ በጣም ጥሩ የኢንፍራሬድ መምጠጥ እና የኦፕቲካል ባህሪያት ያሉት ሲሆን ለኢንፍራሬድ ዳሳሾች እና መመርመሪያዎች ተስማሚ ነው።
ኤርቢየም ፍሎራይድ (ኤርኤፍ3)፡ የኢንፍራሬድ ጨረሮችን መምጠጥ የሚችል ብርቅዬ የምድር ውህድ ነው። ኤርቢየም ፍሎራይድ ሮዝ ቀለም ያላቸው ክሪስታሎች፣ 1350°ሴ የመቅለጥ ነጥብ፣ 2200°ሴ የመፍላት ነጥብ እና 7.814ግ/ሴ³ ጥግግት አለው። በዋናነት በኦፕቲካል ሽፋኖች፣ በፋይበር ዶፒንግ፣ በሌዘር ክሪስታሎች፣ በነጠላ-ክሪስታል ጥሬ ዕቃዎች፣ በሌዘር ማጉያዎች፣ በካታሊስት ተጨማሪዎች እና በሌሎች መስኮች ላይ ጥቅም ላይ ይውላል።

2.2 የብረት ውህዶችን በኢንፍራሬድ መምጠጥ ቁሳቁሶች ውስጥ መተግበር
እነዚህ የብረት ውህዶች በኢንፍራሬድ መምጠጥ ቁሳቁሶች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ለምሳሌ፣ ATO፣ ITO እና AZO ብዙውን ጊዜ ግልጽ በሆነ ኮንዳክቲቭ፣ አንቲስታቲክ፣ የጨረር መከላከያ ሽፋኖች እና ግልጽ ኤሌክትሮዶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ፤ WO3 እጅግ በጣም ጥሩ የኢንፍራሬድ መከላከያ አፈጻጸም እና መርዛማ ያልሆኑ ባህሪያት ስላሉት በተለያዩ የሙቀት መከላከያ፣ መምጠጥ እና ነጸብራቅ የኢንፍራሬድ ቁሳቁሶች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። እነዚህ የብረት ውህዶች በልዩ የኢንፍራሬድ መምጠጥ ባህሪያቸው ምክንያት በኢንፍራሬድ ቴክኖሎጂ መስክ ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ።

2.3 የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ሊወስዱ የሚችሉ ብርቅዬ የምድር ውህዶች የትኞቹ ናቸው?

ከብርቅዬ የምድር ንጥረ ነገሮች መካከል ላንታነም ሄክሳቦራይድ እና ናኖ-መጠን ያላቸው ላንታነም ቦሪድ የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ሊወስዱ ይችላሉ።ላንታነም ሄክሳቦራይድ (LaB6)በራዳር፣ በኤሮስፔስ፣ በኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪ፣ በመሳሪያዎች፣ በሕክምና መሳሪያዎች፣ በቤት ውስጥ መገልገያ ሜታለርጂ፣ በአካባቢ ጥበቃ እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ የሚውል ቁሳቁስ ነው። በተለይም ላንታነም ሄክሳቦራይድ ነጠላ ክሪስታል ከፍተኛ ኃይል ያላቸው የኤሌክትሮን ቱቦዎችን፣ ማግኔቶኖችን፣ የኤሌክትሮን ጨረሮችን፣ የአዮን ጨረሮችን እና የፍጥነት መቆጣጠሪያ ካቶዶችን ለመሥራት የሚያገለግል ቁሳቁስ ነው።
በተጨማሪም፣ ናኖ-ስኬል ላንታነም ቦሪዴ የኢንፍራሬድ ጨረሮችን የመምጠጥ ባህሪ አለው። የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ከፀሐይ ብርሃን ለመከልከል በፖሊኢታይሊን ፊልም ወረቀቶች ላይ ባለው ሽፋን ላይ ጥቅም ላይ ይውላል። የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ሲስብ፣ ናኖ-ስኬል ላንታነም ቦሪዴ በጣም ብዙ የሚታይ ብርሃን አይስብም። ይህ ቁሳቁስ የኢንፍራሬድ ጨረሮች በሞቃት የአየር ጠባይ ውስጥ ወደ መስኮት መስታወት እንዳይገቡ ይከላከላል፣ እና በቀዝቃዛ የአየር ጠባይ ውስጥ የብርሃን እና የሙቀት ኃይልን በብቃት መጠቀም ይችላል።
ብርቅዬ የምድር ንጥረ ነገሮች በብዙ ዘርፎች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ፤ ከእነዚህም ውስጥ ወታደራዊ፣ የኑክሌር ኃይል፣ ከፍተኛ ቴክኖሎጂ እና የዕለት ተዕለት የሸማች ምርቶችን ጨምሮ። ለምሳሌ፣ ላንታነም በጦር መሳሪያዎች እና በመሳሪያዎች ውስጥ ያሉትን ቅይጥ ታክቲካዊ አፈፃፀም ለማሻሻል ይጠቅማል፣ ጋዶሊኒየም እና አይዞቶፖቹ በኑክሌር ኃይል መስክ ውስጥ እንደ ኒውትሮን አምጪዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ እና ሴሪየም አልትራቫዮሌት እና የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ለመምጠጥ እንደ ብርጭቆ ተጨማሪ ጥቅም ላይ ይውላል።
ሴሪየም እንደ የመስታወት ተጨማሪ ነገር፣ አልትራቫዮሌት እና የኢንፍራሬድ ጨረሮችን መምጠጥ የሚችል ሲሆን አሁን በመኪና መስታወት ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። ከአልትራቫዮሌት ጨረሮች የሚከላከል ብቻ ሳይሆን በመኪናው ውስጥ ያለውን የሙቀት መጠን ስለሚቀንስ ለአየር ማቀዝቀዣ የኤሌክትሪክ ኃይል ይቆጥባል። ከ1997 ጀምሮ የጃፓን የመኪና መስታወት ከሴሪየም ኦክሳይድ ጋር ተጨምሮ በ1996 በአውቶሞቢሎች ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል።

3. በብረት ውህዶች የኢንፍራሬድ መምጠጥ ባህሪያት እና ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች

3.1 በብረት ውህዶች የኢንፍራሬድ መምጠጥ ባህሪያት እና ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች በዋናነት የሚከተሉትን ገጽታዎች ያካትታሉ፡

የመምጠጥ ፍጥነት ክልል፡- የብረት ውህዶች ወደ ኢንፍራሬድ ጨረሮች የሚወስዱት የመምጠጥ መጠን እንደ ብረት አይነት፣ የገጽታ ሁኔታ፣ የሙቀት መጠን እና የኢንፍራሬድ ጨረሮች የሞገድ ርዝመት ባሉ ነገሮች ላይ በመመስረት ይለያያል። እንደ አሉሚኒየም፣ መዳብ እና ብረት ያሉ የተለመዱ ብረቶች ብዙውን ጊዜ በክፍል ሙቀት ከ10% እስከ 50% የኢንፍራሬድ ጨረሮች የመምጠጥ መጠን አላቸው። ለምሳሌ፣ በክፍል ሙቀት ውስጥ ያለው የንፁህ አሉሚኒየም ወለል ወደ ኢንፍራሬድ ጨረሮች የመምጠጥ መጠን 12% ያህል ሲሆን፣ የሻካራ የመዳብ ወለል የመምጠጥ መጠን ደግሞ 40% ያህል ሊደርስ ይችላል።

3.2 በብረት ውህዶች የኢንፍራሬድ መምጠጥ ባህሪያት እና ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች፡

የብረታ ብረት ዓይነቶች፡- የተለያዩ ብረቶች የተለያዩ የአቶሚክ አወቃቀሮች እና የኤሌክትሮን አቀማመጦች ስላሏቸው ለኢንፍራሬድ ጨረሮች የተለያዩ የመምጠጥ ችሎታ አላቸው።
የገጽታ ሁኔታ፡- የብረቱ ወለል ሸካራነት፣ የኦክሳይድ ንብርብር ወይም ሽፋን የመምጠጥ ፍጥነትን ይነካል።
የሙቀት መጠን፡ የሙቀት ለውጦች በብረቱ ውስጥ ያለውን የኤሌክትሮኒክ ሁኔታ ይለውጣሉ፣ በዚህም የኢንፍራሬድ ጨረሮችን መምጠጥ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ።
የኢንፍራሬድ የሞገድ ርዝመት፡- የተለያዩ የኢንፍራሬድ ጨረሮች የሞገድ ርዝመት ለብረታ ብረት የተለያዩ የመምጠጥ ችሎታዎች አሏቸው።
በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ የሚደረጉ ለውጦች፡- በተወሰኑ የተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ፣ በብረታ ብረት የሚመነጩት የኢንፍራሬድ ጨረሮች የመምጠጥ መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ሊለወጥ ይችላል። ለምሳሌ፣ የብረት ወለል በልዩ ቁሳቁስ ሽፋን ሲሸፈን፣ የኢንፍራሬድ ጨረሮችን የመምጠጥ ችሎታው ሊሻሻል ይችላል። በተጨማሪም፣ በከፍተኛ ሙቀት አካባቢዎች ውስጥ ባሉ የብረታ ብረት ኤሌክትሮኒክ ሁኔታ ላይ የሚደረጉ ለውጦች የመምጠጥ ፍጥነት እንዲጨምር ሊያደርጉ ይችላሉ።
የማመልከቻ መስኮች፡ የብረት ውህዶች የኢንፍራሬድ መምጠጥ ባህሪያት በኢንፍራሬድ ቴክኖሎጂ፣ በሙቀት ምስል እና በሌሎች መስኮች ውስጥ አስፈላጊ የትግበራ እሴት አላቸው። ለምሳሌ፣ የብረት ወለል ሽፋን ወይም የሙቀት መጠንን በመቆጣጠር፣ የኢንፍራሬድ ጨረሮችን መምጠጥ ማስተካከል ይቻላል፣ ይህም በሙቀት መለኪያ፣ በሙቀት ምስል ምስል፣ ወዘተ. ላይ አፕሊኬሽኖችን ያስችላል።
የሙከራ ዘዴዎች እና የምርምር ዳራ፡- ተመራማሪዎች በብረታ ብረት አማካኝነት የኢንፍራሬድ ጨረሮችን የመምጠጥ መጠን በሙከራ መለኪያዎች እና በሙያዊ ጥናቶች ይወስናሉ። እነዚህ መረጃዎች የብረት ውህዶችን የኦፕቲካል ባህሪያት ለመረዳት እና ተዛማጅ አፕሊኬሽኖችን ለማዘጋጀት አስፈላጊ ናቸው።
ባጭሩ፣ የብረት ውህዶች የኢንፍራሬድ መምጠጥ ባህሪያት በብዙ ምክንያቶች ተጽዕኖ ይደረግባቸዋል እና በተለያዩ ሁኔታዎች ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ ሊለወጡ ይችላሉ። እነዚህ ባህሪያት በብዙ መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ።